基于MIKE水动力模型研究内涝风险及治理方案效果

梁文芝 东莞市水务工程建设运营中心

1.引言

城镇内涝是影响城市发展的一个重要因素，洪涝严重时将造成严重的经济损失甚至是人员伤亡，后果严重。合理分析城镇内涝原因，采取针对性的措施是缓解城镇内涝的有效方法。水动力模型是水文、水利工程研究中常用的方法，其具备建模简便，计算速度快、结果准确等优势。在工程实践中取得了良好的效果。

东莞大坪村现状内涝现象较为严重，城镇洪涝排水难度高，易积水，严重影响到居民的正常生活，不利于当地的经济发展。因此，亟需采取相关治理措施，缓解内涝频发的现象。

2.水动力模型建立

管网水动力模型的参数设置，决定了模型模拟的准确性。在一维管网水动力模型中，主要涉及的参数有：平均坡面流速，模拟时间步长，管道曼宁数，检查井局部水头损失。这些参数的设置如表1所示。

表1 水动力模型中的参数设置

将以管网普测中的Excel数据作为源数据导入MIKE URBAN，经过管网梳理简化后，建立易涝点的排水管网模型。

在大坪村现状管网模型中：包含562个子汇水区、总面积204.13ha，检查井512个、排口4个、圆管507根、涵管5根，总长15.79km，检查井的地面标高最高标高为56.68m，最低地面标高为34.46m。所有检查井的地面标高在合理的范围之内，变化幅度不大。通过统计分析，圆管最小的尺寸为DN200，最大为DN2000，方涵尺寸在200×300～2000×2000之间。

采用MIKE21软件建立地面漫流子模型，在1：1000的地形处理基础上模拟地表坡面流的水力学过程。二维地面漫流子模型中，曼宁系数根据不同用地类型设置，设置网格计算水深小于0.02m为干水深，超过0.03m为湿水深，即当水深小于干水深时，这部分水量不计入水力计算，超过湿水深的积水才会进行二维地表漫流水力计算。……